Замръзвате на място, опитвате се да си поемете дъх и в главата ви има само една мисъл: "Как го направих?"
Всички сме имали подобна ситуация. Въпреки че по-често все пак става дума за неволно включване на нова ултрамодерна микровълнова фурна, произволно блъскане на бутоните. Независимо дали спасявате живота си или просто искате да претопляте храна, мозъкът ви трябва да реши два проблема наведнъж, за да разбере: действие X води до резултат Y.
Проблем с изпълнителя: направих ли го?
Проблем действие срещу резултат: Кое от нещата, които направих, предизвика резултата Y?
Въпросите не са лесни. Правим много неща и всичко това води до нещо. Освен това около нас постоянно се случват някои събития и само малка част от тях зависи от нас. Следователно мозъкът трябва да отдели резултата Y от общия поток на събитията. Тогава той трябва да определи дали имаме нещо общо със случилото се. В същото време информацията от сетивата идва само след извършване на действия, които биха могли да причинят инцидента. Допаминът, първата цигулка в симфониите на много когнитивни теории, е отговорен за тези процеси.
Имаме хипотеза, която описва подробно нервния процес на корелация на дадено действие с неговия изпълнител и резултат. Тази хипотеза идва от две основни идеи.
Първо, мозъкът има модел на това как работи външният свят - въз основа на него той непрекъснато се опитва да отгатне какво ще се случи по-нататък. Ако прогнозата не се сбъдне, тогава възниква изненада и събитието, което я е причинило, се откроява от потока от обикновени и предсказуеми явления.
Промоционално видео:
Второ, мозъкът записва всичко, което току-що направихме, което означава, че всяко неочаквано събитие може да бъде свързано с веригата от скорошни действия, съхранени в паметта. Веднага щом се намери връзка, действието може да се повтори - и проверете дали ще доведе до подобен резултат. Положителният отговор ще покаже причинно-следствена връзка.
И в двата случая не можем без нашия стар приятел - допамин. На пръв поглед, когато става въпрос за корелация на действията с резултатите, този невротрансмитер е най-лошият от всички възможни помощници. Допаминът се произвежда в огромни количества едновременно в няколко области на мозъка. Този метод е напълно неефективен за изолиране на единична връзка между набор от неврони - да речем, между отговорните за действието X и резултата Y. Но всъщност това е изключително сложен механизъм. Освобождаването на допамин може да се сравни с излъчването на радиосигнал. С негова помощ незабавно се изпраща следното съобщение до различни части на мозъка: „Нещо много необичайно се случи точно извън мозъка. Колко от вас ще поемат отговорност за това?"
Човек по време на това предаване е изненадан. Това чувство възниква, когато мозъкът направи грешка в своите прогнози. Има достатъчно доказателства, че допаминовите неврони служат за сигнализиране за грешка, когато мозъкът изчислява вероятността да получи награда. Ако мозъкът ви приеме, че скоро няма награда за вас и изведнъж напълно непознат ви връчва поничка, допаминовите неврони се активират за момент. Те предават на останалата част от мозъка изненадата, че се е случило нещо неочаквано добро. Невроните сякаш крещят: „Няма значение кой от вас ни е взел поничка, но това трябва да се повтори!“
Мозъкът може да греши повече от вероятността за награда. Също така знаем, че допаминовите неврони са предубедени при предсказване на нежелан резултат. Неща, които може да искате да се научите да избягвате, като например не натискане на бутон, който задейства изхвърляне на змия в банята ви. Неправилна оценка на миналото време след скорошно събитие. И също така, че не пеете съвсем така, както бихте искали. Вероятно не сте знаели, че имате музикален критик, който седи в средния мозък?
Всички тези механизми, чрез които различни грешки задействат краткосрочното освобождаване на допамин, имат просто обяснение: допаминовите неврони са отговорни за предаването на изненадата. И най-важното е, че това издание винаги се случва веднага след неочаквано събитие Y и служи като негов печат на времето.
И така, мозъкът ви е забелязал, че в околния свят се е случило нещо страхотно и допаминът уведомява останалите части от него за това. Сега трябва да определите дали някое от вашите действия е причината за този завой. В този случай мозъкът, като че ли, залепва действието и резултата, укрепвайки локалната връзка между тях.
За да направите това, трябва да намерите информация за действието или действията, извършени преди записването на информацията за резултата. В крайна сметка комуникацията може да премине само от причина към следствие, а не обратно. Да кажем, че в стаята светва лампа - защо? Това е малко вероятно, защото сте отбелязали появата на светлина със специален ритуален танц на единия крак и едновременно размахване на мъртво пиле. По-скоро причината е, че на входа сте натиснали ключа (разбира се, с ръката, в която няма пиле).
Основната задача на краткосрочното освобождаване на допамин е да се намери правилния сред последните действия. Когато електрическият импулс започне да преминава по аксона, пренасяйки съобщение до невроните реципиент, в неврона започва дълъг процес, при който концентрациите на няколко молекули, по-специално калций, се променят. Освен това, активността на всяка входяща връзка с този неврон също оставя следи от калций, маркирайки този вход като потенциално важен.
Допаминът действа и на кръстопътя на два неврона. Да предположим, че един неврон е дал команда за извършване на действие, което води до определен резултат, а друг неврон, свързващ се с първия, съобщава: „Бях активиран по това време“Сега информацията е кодирана в тази връзка: „Направете същото, когато се активирам отново.“Ако невронът, отговорен за действието, бъде изстрелян в отговор на активирането на втория неврон, тогава в него ще останат следи от калций. Те ще служат като напомняне, че тази конкретна връзка и този конкретен неврон са били замесени. В присъствието на калций връзката между тези неврони ще се засили от допамина. По този начин мисълта „направете същото, когато се активирам отново“се усилва само ако двата неврона се активират в точното време.
Още по-изненадващ е фактът, че причинно-следствената връзка е вградена в самите правила, чрез които се променя силата на връзките между два отделни неврона. Очевидно връзката между невроните А и В помни в какъв ред са били изстреляни. Ако неврон А се активира точно пред неврон Б, тогава логично може да доведе до активирането на последния. Това съединение е маркирано с калций и тази връзка може да се засили в бъдеще.
Но ако неврон А се активира непосредствено след неврон В, той вече не може да бъде причина за активиране на В. Напротив, такава връзка би трябвало да бъде отслабена, тъй като в този случай активирането на неврон А би попречило на неврон В. Ако неврон А се активира много преди или дълго след неврон В, силата на връзката няма да се промени. Всъщност изглежда, че правилата за промяна на силата на връзката са създадени специално за обучение на мозъка за установяване на причинно-следствени връзки.
По този начин мозъкът решава проблема за съотнасяне на действието с резултата. Той намира действието X, което е причинило резултата Y, като излъчва сигнал, че нещо необичайно се е случило извън мозъка, а също и чрез поставяне на клеймото на събитието. Този сигнал ще бъде получен само на мястото, където невронът, отговорен за действието, току-що е бил активиран. Това се определя от молекулните следи, които остават след активирането. Сега, ако тази връзка се задейства отново, невроните за действие X са по-склонни да бъдат активирани. Това означава, че самият човек в подобна ситуация е по-вероятно да извърши точно действието X. По този начин ние определяме дали X действително призовава Y и настройваме нашето разбиране за външния свят.
Остава да се реши проблемът за съотнасяне на действието с изпълнителя и сега стана по-лесно да се направи това. Как мозъкът знае, че нямате нищо общо със случващото се? Допаминовият сигнал не показва следи от активност в невроните. Липсата на следи означава: „Нямам нищо общо с това“.
Въпреки това може да се случи: невроните, отговорни за действието, се активират непосредствено преди резултата, но не са причина за него. Ето защо действието трябва да се повтори. Ако действие X е умишлено повторено и не води до резултат Y, тогава няма доказателства, че има връзка между двете.
Принципите, по които мозъкът установява причинно-следствената връзка, е една от основните области на работа на съвременната неврология, но като цяло тази област остава загадъчна и малко проучена. Елементи на теорията за възприемане на причинно-следствените връзки от време на време изплуват в литературата, но самите автори не се фокусират върху това. И така, в тази област, хипотетично, е възможно да се направят много открития, като се има предвид колко въпроса има в нея, на които все още не е даден отговор. Нека разгледаме един от тези въпроси. Как мозъкът използва тази информация в бъдеще?
Възприемането на причинно-следствената връзка се основава на идеята, че мозъкът ни използва предсказващ модел на света. Ако е така, тогава трябва да имаме и обърнат модел, който отговаря на въпроса "Как да променим света?" Можем да кажем „Искам резултат Y“и да използваме обратния модел, за да намерим необходимото „действие X“, което ще доведе до желания резултат.
Това означава, че трябва постоянно да адаптираме два модела: прогнозен (ако направите това, това ще се промени в света) и обърнат (за да се промени нещо в света, трябва да направите това). Изключително вероятно е допаминът да е отговорен за настройката на всяка от тези вериги. Но къде се извършва самата адаптация? Сменят ли се тези модели заедно или поотделно? Нямаме представа за това. Колко различни модели на външния свят създава мозъкът, как те взаимодействат помежду си и как се допълват - всичко това са въпроси без отговор.
Способността за установяване на причинно-следствени връзки чрез проби и грешки е наблюдавана при различни видове. Не само при животните, но и при птиците. Тази способност свързва отделни събития в последователност: ако направя действие X, то ще бъде последвано от резултат Y. Някои видове могат да установят причинно-следствени връзки чрез имитация. Наблюдавайки своите роднини, сините цици от семейството на синигерите могат да се научат да развиват капачките на бутилките с мляко (сериозно е по-добре да не ядосвате тези птици).
Но човекът има едно предимство - езикът. Благодарение на него вече не е нужно да губим енергия за безкрайни наблюдения на вериги от действия, ограничени само от собствения ни опит. С помощта на езика можем да обясним причинно-следствените връзки и да ги предадем абстрактно: в книги, списания, документални филми. Или вземете многочасово ръководство на YouTube за това как да преминете през V8. Можем да записваме наблюденията си, оставяйки пропуски там, където няма достатъчно връзки във веригата между X и Y (това се нарича „наука“). Можем да споделяме информация и да откриваме причинно-следствени връзки в по-голям мащаб и в по-големи проби, отколкото е на разположение на дадено лице.
Фактът, че хората са идентифицирали причините за сложни явления като изчезване на видове или глобално затопляне, е доказателство за способността ни да разбираме света отвъд индивидуалния опит. Само човешкият мозък е в състояние да разбере не само това, което сам е причинил, но и това, което всички ние сме причинили.
Марк Хамфрис
